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MAX291EPA

器件型号:MAX291EPA
器件类别:半导体    模拟混合信号IC   
厂商名称:Maxim Integrated
厂商官网:https://www.maximintegrated.com/en.html
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器件描述

SWITCHED CAPACITOR FILTER, BUTTERWORTH, LOWPASS, PDIP8

开关电容滤波器, BUTTERWORTH, 低通滤波器, PDIP8

参数
MAX291EPA功能数量 1
MAX291EPA端子数量 8
MAX291EPA最大工作温度 85 Cel
MAX291EPA最小工作温度 -40 Cel
MAX291EPA最大供电/工作电压 5.5 V
MAX291EPA最小供电/工作电压 2.38 V
MAX291EPA额定供电电压 5 V
MAX291EPA最大截止频率 25 kHz
MAX291EPA最小截止频率 0.1000 Hz
MAX291EPA最大负供电电压 -5.5 V
MAX291EPA最小大负供电电压 -2.38 V
MAX291EPA额定负供电电压 -5 V
MAX291EPA加工封装描述 塑料, DIP-8
MAX291EPA状态 ACTIVE
MAX291EPA包装形状 矩形的
MAX291EPA包装尺寸 IN-线
MAX291EPA表面贴装 Yes
MAX291EPA端子形式 THROUGH-孔
MAX291EPA端子间距 2.54 mm
MAX291EPA端子涂层 锡 铅
MAX291EPA端子位置
MAX291EPA包装材料 塑料/环氧树脂
MAX291EPA温度等级 INDUSTRIAL
MAX291EPA极点与零点 8 AND 0
MAX291EPA带通类型 低通滤波器
MAX291EPA有源滤波器类型 开关电容滤波器
MAX291EPA传输特性 BUTTERWORTH

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MAX291EPA器件文档内容

19-4526; Rev 4; 4/09

                                                                         8th-Order, Lowpass,
                                                              Switched-Capacitor Filters

                        General Description                                                                       Features                MAX291/MAX292/MAX295/MAX296

The MAX291/MAX292/MAX295/MAX296 are easy-to-use,                      o 8th-Order Lowpass Filters:
8th-order, lowpass, switched-capacitor filters that can be
set up with corner frequencies from 0.1Hz to 25kHz                    Butterworth (MAX291/MAX295)
(MAX291/MAX292) or 0.1Hz to 50kHz (MAX295/MAX296).
                                                                      Bessel      (MAX292/MAX296)
The MAX291/MAX295 Butterworth filters provide maxi-
mally flat passband response, and the MAX292/MAX296                   o Clock-Tunable Corner-Frequency Range:
Bessel filters provide low overshoot and fast settling. All              0.1Hz to 25kHz (MAX291/MAX292)
four filters have fixed responses, so the design task is                 0.1Hz to 50kHz (MAX295/MAX296)
limited to selecting the clock frequency that controls the
filter's corner frequency.                                            o No External Resistors or Capacitors Required

An external capacitor is used to generate a clock using               o Internal or External Clock
the internal oscillator, or an external clock signal can be
used. An uncommitted operational amplifier (noninverting              o Clock to Corner Frequency Ratio:
input grounded) is provided for building a continuous-                   100:1 (MAX291/MAX292)
time lowpass filter for post-filtering or anti-aliasing.                   50:1 (MAX295/MAX296)

Produced in an 8-pin DIP/SO and a 16-pin wide SO                      o Low Noise: -70dB THD + Noise (Typ)
package, and requiring a minimum of external compo-
nents, the MAX291 series delivers very aggressive per-                o Operate with a Single +5V Supply or
formance from a tiny area.                                               Dual 5V Supplies

                                    Applications                      o Uncommitted Op Amp for Anti-Aliasing or Clock-
                                                                         Noise Filtering
         ADC Anti-Aliasing Filter
                                                                      o 8-Pin DIP and SO Packages
         Noise Analysis
                                                                                              Ordering Information
         DAC Post-Filtering
                                                                            PART   TEMP. RANGE                    PIN-PACKAGE
         50Hz/60Hz Line-Noise Filtering                               MAX291CPA     0C to +70C                  8 Plastic DIP
                                                                      MAX291CSA     0C to +70C                  8 SO
                                                                      MAX291CWE     0C to +70C                  16 Wide SO
                                                                      MAX291C/D     0C to +70C                  Dice*
                                                                      MAX291EPA   -40C to +85C                  8 Plastic DIP
                                                                      MAX291ESA   -40C to +85C                  8 SO
                                                                      MAX291EWE   -40C to +85C                  16 Wide SO
                                                                      MAX291MJA   -55C to +125C                 8 CERDIP**

       Typical Operating Circuit                                      Ordering Information continued on last page.
                                                                      * Contact factory for dice specifications.
                      +5V                                             ** Contact factory for availability and processing to MIL-STD-883.

                       7                                                                      Pin Configurations
                         V+
INPUT  8 IN                                       OUT 5       OUTPUT  TOP VIEW
                      MAX29_                   OP OUT 3
CLOCK  1                                                                              CLK 1   MAX29_              8 IN
            CLK          V-                                4                            V- 2                      7 V+
                   6       2                    OP IN-                                                            6 GND
                                                                                  OP OUT 3                        5 OUT
                                                                                   OP IN- 4

                                          -5V                                                             DIP/SO
                                                                      16-pin Wide SO on last page.
Pin Configuration is 8-pin DIP/SO.

                          ________________________________________________________________ Maxim Integrated Products 1

For pricing, delivery, and ordering information, please contact Maxim Direct at 1-888-629-4642,
or visit Maxim's website at www.maxim-ic.com.
                             8th-Order, Lowpass,
                             Switched-Capacitor Filters

MAX291/MAX292/MAX295/MAX296  ABSOLUTE MAXIMUM RATINGS                                                             Operating Temperature Ranges
                                                                                                                     MAX29_C_ _ ........................................................0C to +70C
                             Supply Voltage (V+ to V-).......................................................12V     MAX29_E_ _ .....................................................-40C to +85C
                             Input Voltage at Any Pin.............V- + (-0.3V)  VIN  V+ + (0.3V)                     MAX29_MJA ..................................................-55C to +125C
                             Continuous Power Dissipation
                                                                                                                  Storage Temperature Range .............................-65C to +160C
                                8-Pin Plastic DIP (derate 9.09mW/C above +70C) ...727mW                         Lead Temperature (soldering, 10s) .................................+300C
                                8-Pin SO (derate 5.88mW/C above +70C)................471mW
                                16-Pin Wide SO (derate 9.52mW/C above +70C) ....762mW
                                8-Pin CERDIP (derate 8.00mW/C above +70C)........640mW

                             Stresses beyond those listed under "Absolute Maximum Ratings" may cause permanent damage to the device. These are stress ratings only, and functional
                             operation of the device at these or any other conditions beyond those indicated in the operational sections of the specifications is not implied. Exposure to
                             absolute maximum rating conditions for extended periods may affect device reliability.

                             ELECTRICAL CHARACTERISTICS

                             (V+ = 5V, V- = -5V, filter output measured at OUT pin, 20k load resistor to ground at OUT and OP OUT, fCLK = 100kHz
                             (MAX291/MAX292) or fCLK = 50kHz (MAX295/MAX296), TA = TMIN to TMAX, unless otherwise noted.)

                             PARAMETER                                   CONDITIONS                                              MIN TYP MAX UNITS

                             FILTER CHARACTERISTICS

                             Corner-Frequency Range      MAX291/MAX292                                                                  0.1-25k
                                                         MAX295/MAX296                                                                                               Hz

                                                                                                                                        0.1-50k

                             Clock to Corner             MAX291/MAX292                                                                  100:1
                             Frequency Ratio             MAX295/MAX296                                                                  50:1

                                                         MAX291                                                                         10

                             Clock to Corner             MAX292                                                                         40
                             Frequency Tempco            MAX295                                                                                               ppm/C

                                                                                                                                        5

                                                         MAX296                                                                         60

                                                                 MAX291                                           fIN = 0.50 Fo              -0.02 -0.1
                                                                                                                  fIN = 1.00 Fo  -2.2 -2.7 -3.2
                                                                                                                  fIN = 2.00 Fo  -43.0 -48.0
                                                                                                                  fIN = 3.00 Fo  -70.0 -76.0
                                                                                                                  fIN = 0.25 Fo  -0.1 -0.2 -0.3

                                                                                                                  fIN = 0.50 Fo  -0.6 -0.8 -1.0
                                                                                                                  fIN = 1.00 Fo  -2.7 -3.0 -3.3

                                                                 MAX292                                           fIN = 2.00 Fo  -11.0  -13.0  -15.0
                                                                                                                  fIN = 3.00 Fo  -30.0  -34.0

                             Insertion Gain Relative to                                                           fIN = 4.00 Fo  -47.0 -51.0
                             DC Gain                                                                              fIN = 6.00 Fo  -74.0 -78.0
                                                                                                                  fIN = 0.50 Fo
                                                                 MAX295                                           fIN = 1.00 Fo                                          dB
                                                                                                                  fIN = 2.00 Fo              -0.02 -0.1
                                                                                                                  fIN = 3.00 Fo  -2.2 -2.7 -3.2
                                                                                                                  fIN = 0.25 Fo  -43.0 -48.0
                                                                                                                                 -70.0 -76.0
                                                                                                                                 -0.1 -0.2 -0.3

                                                                 MAX296                                           fIN = 0.50 Fo  -0.6   -0.8   -1.0
                                                                                                                  fIN = 1.00 Fo  -2.7   -3.0   -3.3
                                                                                                                  fIN = 2.00 Fo  -11.0  -13.0  -15.0
                                                                                                                  fIN = 3.00 Fo  -30.0  -34.0

                                                                                                                  fIN = 4.00 Fo  -47.0  -51.0
                                                                                                                  fIN = 6.00 Fo  -74.0  -78.0

                             2 _______________________________________________________________________________________
                                                                    8th-Order, Lowpass,
                                                         Switched-Capacitor Filters

ELECTRICAL CHARACTERISTICS (continued)                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                             MAX291/MAX292/MAX295/MAX296

(V+ = 5V, V- = -5V, filter output measured at OUT pin, 20k load resistor to ground at OUT and OP OUT, fCLK = 100kHz
(MAX291/MAX292) or fCLK = 50kHz (MAX295/MAX296), TA = TMIN to TMAX, unless otherwise noted.)

        PARAMETER                              CONDITIONS                                  MIN         TYP   MAX     UNITS
Output DC Swing
Output Offset Voltage                                                                      4                        V
DC Insertion Gain Error with
Output Offset Removed         IN = GND                                                                 150  400    mV

                                                                                           0.15        0     -0.15   dB

Total Harmonic Distortion     TA = +25C, fCLK = 100kHz                                                -70           dB
plus Noise

Clock Feedthrough             fCLK = 100kHz                                                            6             mVp-p
CLOCK

Internal Oscillator           COSC = 1000pF                                                29          35    43      kHz
Frequency

Internal Oscillator           VCLK = 0V or 5V                                                          70   120    A
Current Source/Sink

Clock Input High                                                                           4.0                       V
(Note 1)

Low                                                                                                          1.0     V
UNCOMMITTED OP AMP
Input Offset Voltage                                                                                   10   50     mV
Output DC Swing
Input Bias Current                                                                         4                        V

                                                                                                       0.05          A

POWER REQUIREMENTS

Supply Voltage                                                                        2.375                 5.500  V
Dual Supply

Single Supply                 V- = 0V, GND = V2                                      4.750                  11.000  V
Supply Current                V+ = 5V, V- = -5V, VCLK = 0V to 5V
                              V+ = 2.375V, V- = -2.375V, VCLK = -2V to 2V                              15    22      mA

                                                                                                       7     12

Note 1. Guaranteed by design.

                                                           Typical Operating Characteristics

(V+ = 5V, V- = -5V, TA = +25C, fCLK = 100kHz (MAX291/MAX292) or fCLK = 50kHz (MAX295/MAX296), unless otherwise noted.)

       INTERNAL OSCILLATOR PERIOD vs.                 NORMALIZED INTERNAL OSCILLATOR                    NORMALIZED INTERNAL OSCILLATOR
               CAPACITANCE VALUE                       FREQUENCY vs. SUPPLY VOLTAGE                        FREQUENCY vs. TEMPERATURE

500                                                                                                                                      1nF EXTERNAL
                                                                                                                                         CAPACITOR CLK
450                                                                                              1.06

400

350
OSCILLATOR PERIOD (s)                                     1nF EXTERNAL
                                                                                                                  MAX291/2/5/6-01CAPACITOR CLK

                                                                          NORMALIZED OSCILLATOR FREQUENCY1.030
                                                                                                                                                                                                                                                     MAX291/2/5/6-02
300                                            1.020                                             1.03
                                                                                                                                                     NORMALIZED OSCILLATOR FREQUENCY
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                  MAX291/2/5/6-03250

200                                            1.010                                             1.00

150

100                                            1.000                                             0.97

50                                             0.990                                             0.94

0                                                    2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0 5.5                 -60 -40 -20 0 20 40 60 80 100 120 140
    0 2 4 6 8 10 12 14 16 18                                           SUPPLY VOLTAGE (V)                               TEMPERATURE (C)
                      CAPACITANCE (nF)

                     _______________________________________________________________________________________ 3
                             8th-Order, Lowpass,
                             Switched-Capacitor Filters

MAX291/MAX292/MAX295/MAX296                                             Typical Operating Characteristics (continued)

                             (V+ = 5V, V- = -5V, TA = +25C, fCLK = 100kHz (MAX291/MAX292) or fCLK = 50kHz (MAX295/MAX296), unless otherwise noted.)

                                                                        MAX291/MAX295                                                                    MAX291/MAX295                                                                            MAX292/MAX296
                                                                     FREQUENCY RESPONSE                                                               FREQUENCY RESPONSE                                                                       FREQUENCY RESPONSE

                                                            0                                                 MAX291/2/5/6-04                 20                                      Fo = 1kHz     MAX291/2/5/6-05               20                                                        MAX291/2/5/6-06
                                                                                                                                               0                                                                                                                                 Fo = 1kHz
                                                            -0.1     Fo = 1kHz                                                               -20
                                                                                                                                             -40                                                                                   0
                                                            -0.2                MAX291                                                       -60
                                                                                                                                             -80                                                                                 -20
                             GAIN (dB)                      -0.3                MAX295                                         GAIN (dB)    -100                                                                     GAIN (dB)
                                                                                                                                            -120                                                                                 -40
                                                            -0.4
                                                                                                                                                   0                                                                             -60
                                                            -0.5                                                                                                               MAX291                                                                                           MAX296
                                                                                                                                               0
                                                            -0.6                                                                             -10                                                                                 -80
                                                                                                                                             -20
                                                            -0.7                                                                             -30                                                                                -100
                                                                                                                                             -40                                                                                                                       MAX292
                                                                                                                                             -50
                                                                                                                                             -60                                                                                -120
                                                                                                                                             -70
                                                                                                                                                                               MAX295

                                                                  0  200 400 600 800 1k                                                               1  2  3                  4                 5                                   0  2       4  6             8                          10

                                                                     INPUT FREQUENCY (Hz)                                                                INPUT FREQUENCY (Hz)                                                     0        INPUT FREQUENCY (Hz)
                                                                                                                                                                                                                                 -2
                                                                            SUPPLY CURRENT                                                               MAX291/MAX295                                                           -4        MAX292/MAX296
                                                                          vs. SUPPLY VOLTAGE                                                          FREQUENCY RESPONSE                                                         -6     FREQUENCY RESPONSE
                                                                                                                                                                                                                                 -8
                                                            16                                                MAX291/2/5/6-07                                                  Fo = 1kHz         MAX291/2/5/6-08                -10                              Fo = 1kHz                  MAX291/2/5/6-09
                                                                    100kHz EXTERNAL CLOCK                                                                                                                                       -12
                             SUPPLY CURRENT I+ OR I- I(mA)                                                                                                                                                                      -14     MAX296
                                                            15
                                                                                                                                                                                                                                                                 MAX292
                                                            14
                                                                                                                               GAIN (dB)                 MAX291/MAX295                                               GAIN (dB)
                                                            13
                                                                                                                                                   0  400 800 1.2k 1.6k 2k                                                      0       400 800 1.2k 1.6k 2k
                                                            12                                                                                             INPUT FREQUENCY (Hz)
                                                                                                                                               0                                                                                           INPUT FREQUENCY (Hz)
                                                            11                                                                               -80          MAX291/MAX295
                                                                                                                                            -160          PHASE RESPONSE
                                                            10                                                                              -240
                                                                                                                                            -320                                       Fo = 1kHz
                                                             9                                                                              -400
                                                                                                                                            -480                                     MAX291
                                                             8                                                                              -560
                                                                                                                                                                      MAX295
                                                             7                                                                                     0  400 800 1.2k 1.6k 2k

                                                             6                                                                                             INPUT FREQUENCY (Hz)
                                                               2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0 5.5
                                                                            SUPPLY VOLTAGE, V+ OR |V-|

                                                                 SUPPLY CURRENT vs. TEMPERATURE               MAX291/2/5/6-10                                                                    MAX291/2/5/6-11                        MAX292/296 PHASE RESPONSE                           MAX291/2/5/6-12

                             SUPPLY CURRENT (mA)            16                                                       PHASE SHIFT (Degrees)                                                           PHASE SHIFT (Degrees)     0
                                                                                         100kHz EXTERNAL CLOCK                                                                                                                                                             fo = 1kHz
                                                                                         I+ OR | I- |
                                                                                                                                                                                                                             -50
                                                            15                                                                                                                                                              -100
                                                                                                                                                                                                                            -150
                                                            14                                                                                                                                                              -200
                                                                                                                                                                                                                            -250
                                                            13                                                                                                                                                              -300

                                                            12                                                                                                                                                              -350

                                                            11                                                                                                                                                                  0       400 800 1.2k 1.6k 2k

                                                            10                                                                                                                                                                             INPUT FREQUENCY (Hz)
                                                               -60 -40 -20 0 20 40 60 80 100 120 140
                                                                                  TEMPERATURE (C)

                             4 _______________________________________________________________________________________
                                                                                                                                                   8th-Order, Lowpass,
                                                                                                                                        Switched-Capacitor Filters

                                           Typical Operating Characteristics (continued)                                                                                                                                                                                                  MAX291/MAX292/MAX295/MAX296

(V+ = 5V, V- = -5V, RLOAD = 5k, TA = +25C, unless otherwise noted.)

                                               MAX296 LOW-VOLTAGE                                                                        MAX291 LOW-VOLTAGE                                                            MAX291 THD + NOISE vs.
                                               FREQUENCY RESPONSE                                                                        FREQUENCY RESPONSE
                                                                                                                                                                                                                       INPUT SIGNAL AMPLITUDE
                                                                                                                                                                    V+ = +2.5V
                       0                            V+ = +2.5V                       MAX291/2/5/6-13               0                                                V- = -2.5V MAX291/2/5/6-14                    -40                                                    MAX291/2/5/6-15
                                                                                                                  -4                                                                                                        A: fCLK = 200kHz Fo = 2kHz
                                                    V- = -2.5V                                                    -8                                             FC = 20kHz
                                                                                                                 -12                                  FC = 1kHz                                                   -45 INPUT FREQ. = 200Hz
                                                                                                                 -16                                                                                                        MEAS. BANDWIDTH = 30kHz
                                                                                                                 -20                    1.1 1.2 1.3 1.4 1.5
                       -4                                                                                        -24                       INPUT FREQUENCY (F/FC)                                                 -50  B: fCLK = 1MHz Fo = 1kHz
                                                                                                                 -28
GAIN (dB)              -8                                      FC = 20kHz                             GAIN (dB)                                                                                 THD + NOISE (dB)            INPUT FREQ. = 1kHz
                                                                                                                       1.0                                                                                        -55 MEAS. BANDWIDTH = 80kHz

                       -12                                                                                                                                                                                        -60
                                                                                                                                                                                                                                     A
                                                           FC = 2kHz
                       -16                                                                                                                                                                                        -65

                       -20                                                                                                                                                                                        -70
                       -24
                                                                                                                                                                                                                  -75                     B

                       -28                                                                                                                                                                                        -80
                              0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4 1.6 1.8 2.0                                                                                                                                                  1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

                                           INPUT FREQUENCY (F/FC)                                                                                                                                                                         AMPLITUDE (Vp-p)

                                                                                                                                        MAX291 LOW-FREQUENCY                                                           MAX292 THD + NOISE vs.
                                                                                                                                             PHASE RESPONSE
                             MAX296 LOW-VOLTAGE PHASE RESPONSE                                                                                                                                                         INPUT SIGNAL AMPLITUDE
                                                                                                                                                                     V+ = +2.5V
                       0                            V+ = +2.5V                       MAX291/2/5/6-16             0                                                   V- = -2.5VMAX291/2/5/6-17                    -40                                                    MAX291/2/5/6-18
                                                                                                                                                                                                                            A: fCLK = 200kHz Fo = 2kHz
                                                    V- = -2.5V                          PHASE SHIFT (Degrees)                                                    FC = 20kHz
                                                                                                                                                     FC = 1kHz                                                    -45 INPUT FREQ. = 200Hz
                                                                                                                                                                                                                            MEAS. BANDWIDTH = 30kHz
                                                                                                                                        1.1 1.2 1.3 1.4 1.5
PHASE SHIFT (Degrees)  -90                                                                                       -80                        INPUT FREQUENCY (F/FC)                                                -50  B: fCLK = 1MHz Fo = 1kHz

                       -180                                                                                      -160                                                                           THD + NOISE (dB)  -55  INPUT FREQ. = 1kHz
                                                                                                                                                                                                                       MEAS. BANDWIDTH = 80kHz

                       -270                         FC = 20kHz                                                   -240                                                                                             -60
                                                                                                                                                                                                                                       B
                       -360                         FC = 2kHz                                                    -320
                                                                                                                                                                                                                  -65

                       -450                                                                                      -400                                                                                             -70

                       -540                                                                                      -480                                                                                             -75                     A

                       -630                                                                                      -560                                                                                             -80
                               0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4 1.6 1.8 2.0                                                1.0                                                                                              1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

                                             INPUT FREQUENCY (F/FC)                                                                                                                                                                       AMPLITUDE (Vp-p)

                                                    MAX295 THD + NOISE vs.                                                                                               MAX296 THD + NOISE vs.
                                                                                                                                                                       INPUT SIGNAL AMPLITUDE
                                                    INPUT SIGNAL AMPLITUDE
                                                                                                                                                          -40
                                               -40                                                                     MAX291/2/5/6-19                             C: fCLK = 200kHz Fo = 4kHz                                                           MAX291/2/5/6-20
                                                         C: fCLK = 200kHz Fo = 4kHz
                                                                                                                                                          -45 INPUT FREQ. = 400Hz
                                               -45 INPUT FREQ. = 400Hz                                                                                             MEAS. BANDWIDTH = 30kHz
                                                         MEAS. BANDWIDTH = 30kHz
                                                                                                                                                          -50 D: fCLK = 1MHz Fo = 20kHz
                                               -50  D: fCLK = 1MHz Fo = 20kHz                                                                                       INPUT FREQ. = 2kHz

                             THD + NOISE (dB)  -55  INPUT FREQ. = 2kHz                                                                  THD + NOISE (dB)  -55 MEAS. BANDWIDTH = 80kHz
                                                    MEAS. BANDWIDTH = 80kHz

                                               -60                                                                                                        -60

                                               -65                    D                                                                                   -65                                                          D

                                               -70                                                                                                        -70

                                               -75                                                                                                        -75
                                                                                         C
                                                                                                                                                                        C
                                               -80                                                                                                        -80
                                                      1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
                                                                       AMPLITUDE (Vp-p)                                                                          1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

                                                                                                                                                                                  AMPLITUDE (Vp-p)

                                                    _______________________________________________________________________________________ 5
8th-Order, Lowpass,
Switched-Capacitor Filters

_____________________Pin Description
MAX291/MAX292/MAX295/MAX296
                                                                                                                                       AMPLITUDE (5V/div)8-PIN16-PINNAMEFUNCTION                                A
                   N.C.
       1, 2, 7,                                                                                                                                          No Connect                                             B
       8, 9, 10,
        15, 16                                                                                                                                           Clock Input. Use internal or                           C
                                                                                                                                                         external clock.
1      3          CLK                                                                                                                                    Negative Supply pin. Dual                                                TIME (200s/div)
                                                                                                                                                         supplies: -2.375V to -5.500V.
2      4          V-                                                                                                                                     Single supplies: V- = 0V.                            A: 3kHz INPUT SIGNAL
                                                                                                                                                         Uncommitted Op-Amp Output                            B: MAX292 BESSEL FILTER RESPONSE WITH Fo = 10kHz
3      5          OP OUT                                                                                                                                 Inverting Input to the uncommit-                     C: MAX291 BUTTERWORTH FILTER RESPONSE WITH Fo = 10kHz
                                                                                                                                                         ted op amp. The noninverting op
4      6          OP IN-                                                                                                                                 amp is internally tied to ground.  Figure 1. Bessel vs. Butterworth Filter Responses
                                                                                                                                                         Filter Output
5      11         OUT                                                                                                                                    Ground. In single-supply oper-     The MAX291/MAX295 give more attenuation outside the
                                                                                                                                                         ation, GND must be biased to       passband. The phase and frequency response curves in
6      12         GND                                                                                                                                    the mid-supply voltage level.      the Typical Operating Characteristics reveal the differences
                                                                                                                                                         Positive Supply pin. Dual sup-     between the two types of filters.
7      13         V+                                                                                                                                     plies: +2.375V to +5.500V. Single  MAX291/MAX292/MAX295/MAX296 phase shift and gain
                                                                                                                                                         supplies: +4.75V to +11.0V.        do not vary significantly from part to part. Typical phase
8      14         IN                                                                                                                                     Filter Input                       shift and gain differences are less than 0.5% at the corner
                                                                                                                                                                                            frequency (FC).
_______________Detailed Description
                                                                                                                                                                                                Corner Frequency and Filter Attenuation
Lowpass Butterworth filters such as the MAX291/                                                                                                                                             The MAX291/MAX292 operate with a 100:1 clock to corner
MAX295 provide maximally flat passband response, making                                                                                                                                     frequency ratio and a 25kHz maximum corner frequency,
them ideal for instrumentation applications that require mini-                                                                                                                              where corner frequency is defined as the point where the
mum deviation from the DC gain throughout the passband.                                                                                                                                     filter output is 3dB below the filter's DC gain. The
                                                                                                                                                                                            MAX295/MAX296 operate with a 50:1 clock to corner fre-
Lowpass Bessel filters such as the MAX292/MAX296                                                                                                                                            quency ratio with a 50kHz maximum corner frequency.
delay all frequency components equally, preserving the                                                                                                                                      The 8 poles provide 48dB of attenuation per octave.
shape of step inputs, subject to the attenuation of the high-
er frequencies. They also settle faster than Butterworth fil-                                                                                                                                                             Background Information
ters. Faster settling can be important in applications that                                                                                                                                 Most switched-capacitor filters are designed with biqua-
use a multiplexer (mux) to select one signal to be sent to                                                                                                                                  dratic sections. Each section implements two filtering
an analog-to-digital converter (ADC)--an anti-aliasing filter                                                                                                                               poles, and the sections can be cascaded to produce high-
placed between the mux and the ADC must settle quickly                                                                                                                                      er-order filters. The advantage to this approach is ease of
after a new channel is selected by the mux.                                                                                                                                                 design. However, this type of design can display poor sen-
                                                                                                                                                                                            sitivity if any section's Q is high.
The difference in the filters' responses can be observed                                                                                                                                    An alternative approach is to emulate a passive network
when a 3kHz square wave is applied to the filter input                                                                                                                                      using switched-capacitor integrators with summing and
(Figure 1, trace A). With the filter cutoff frequencies set at                                                                                                                              scaling. The passive network can be synthesized using
10kHz, trace C shows the MAX291/MAX295 Butterworth                                                                                                                                          CAD programs, or can be found in many filter books.
filter response and trace B shows the MAX292/MAX296                                                                                                                                         Figure 2 shows the basic ladder filter structure.
Bessel filter response. Since the MAX292/MAX296 have a                                                                                                                                      A switched-capacitor filter that emulates a passive ladder
linear phase response in the passband, all frequency                                                                                                                                        filter retains many of its advantages. The filter's com-
components are delayed equally, which preserves the                                                                                                                                         ponent sensitivity is low when compared to a cascaded
square wave. The filters attenuate higher frequencies of                                                                                                                                    biquad design because each component affects the entire
the input square wave, giving rise to the rounded edges at                                                                                                                                  filter shape, not just one pole pair. That is, a mismatched
the output. The MAX291/MAX295 delay different frequen-                                                                                                                                      component in a biquad design will have a concentrated
cy components by varying times, causing the overshoot
and ringing shown in trace C.

6 _______________________________________________________________________________________
                                                              8th-Order, Lowpass,
                                                   Switched-Capacitor Filters

                                                                                          7                              +5V       MAX291/MAX292/MAX295/MAX296
                                                                                                                         OUTPUT
R1      L1      L3         L5              L7                   +5V            1 CLK V+                 5         10k
                                                                 0V            3 OP OUT          OUT
                                                                                                                  10k 0.1F
                                                                   -1V to +4V         MAX29_               0.1F               0V
                                                                 INPUT SIGNAL
            C2      C4         C6              C8  R2                          4  OP IN-         GND  6
                                                                     RANGE     8
VIN                                                                               IN         V-
                                                   VO

                                                                                          2

                                                                Pin Configuration is 8-pin DIP.

Figure 2. 8th-Order Ladder Filter Network                       Figure 3. +5V Single-Supply Operation

error on its respective poles, while the same mismatch in a     clock frequency over the clock range 100kHz to 1MHz.
ladder filter design will spread its error over all poles.      Varying the rate of an external clock will dynamically ad-
                                                                just the corner frequency of the filter.
The MAX291/MAX292/MAX295/MAX296 input impedance
is effectively that of a switched-capacitor resistor (see       Ideally, the MAX291/MAX292/MAX295/MAX296 should
equation below, and Table 1), and it is inversely proportion-   be clocked symmetrically (50% duty cycle). MAX291/
al to frequency. The input impedance values determined          MAX292/MAX295/MAX296 can be operated with clock
below represent average input impedance, since the input        asymmetry of up to 60/40% (or 40/60%) if the clock
current is not continuous. The input current flows in a series  remains HIGH and LOW for at least 200ns. For example,
of pulses that charge the input capacitor every time the        if the part has a maximum clock rate of 2.5MHz, then the
appropriate switch is closed. A good rule of thumb is that      clock should be high for at least 200ns, and low for at
the driver's input source resistance should be less than        least 200ns.
10% of the filter's input impedance. The input impedance
of the filter can be estimated using the following formula:     When using the internal oscillator, the capacitance (COSC)

                        Z = 1 / (fCLK * C)                      on the CLK pin determines the oscillator frequency:

where: fCLK = Clock Frequency                                                  fOSC (kHz)              10 5
                                                                                                   3COSC (pF)
The input impedance for various clock frequencies is
given below:                                                    The stray capacitance at CLK should be minimized be-
                                                                cause it will affect the internal oscillator frequency.

Table 1. Input Impedance for Various Clock                      ___________Application Information
Frequencies

PART   C (pF)      10kHz      100kHz              1000kHz                                                  Power Supplies
                    (M)         (M)                   (k)       The MAX291/MAX292/MAX295/MAX296 operate from
MAX291   2.24                                                   either dual or single power supplies. The dual-supply volt-
MAX292   3.28        44.6        4.46                 446       age range is +2.375V to +5.500V. The 2.5V dual supply is
MAX295   4.47        30.5        3.05                 305       equivalent to single-supply operation (Figure 3). Minor per-
MAX296   4.22        22.4        2.24                 224       formance degradation could occur due to the external
                     23.7        2.37                 237       resistor divider network, where the GND pin is biased to
                                                                mid-supply.
                         Clock-Signal Requirements
The MAX291/MAX292/MAX295/MAX296 maximum rec-                                                           Input Signal Range
ommended clock frequency is 2.5MHz, producing a cutoff          The ideal input signal range is determined by observing at
frequency of 25kHz for the MAX291/MAX292 and 50kHz              what voltage level the total harmonic distortion plus noise
for the MAX295/MAX296. The CLK pin can be driven by             (THD + Noise) ratio is maximized for a given corner fre-
an external clock or by the internal oscillator with an exter-  quency. The Typical Operating Characteristics show the
nal capacitor. For external clock applications, the clock       MAX291/MAX292/MAX295/MAX296 THD + Noise response
circuitry has been designed to interface with +5V CMOS          as the input signal's peak-to-peak amplitude is varied.
logic. Drive the CLK pin with a CMOS gate powered from
0V and +5V when using either a single +5V supply or dual                                          Uncommitted Op Amp
+5V supplies. The MAX291/MAX292/MAX295/MAX296                   The uncommitted op amp has its noninverting input tied
supply current increases slightly (<3%) with increasing         to the GND pin, and can be used to build a 1st- or 2nd-

                _______________________________________________________________________________________ 7
                             8th-Order, Lowpass,
                             Switched-Capacitor Filters

MAX291/MAX292/MAX295/MAX296                   22k                                              _Ordering Information (continued)

                                              R2 330pF      C1                                 PART       TEMP. RANGE PIN-PACKAGE

                                     22k      22k                                              MAX292CPA  0C to +70C    8 Plastic DIP
                                     R1
                                              R3   4 OP IN                                     MAX292CSA  0C to +70C    8 SO
                                          C2
                             INPUT   1500pF

                                                                      3                OUTPUT  MAX292CWE  0C to +70C    16 Wide SO
                                                            OP OUT
                                                                                               MAX292C/D  0C to +70C    Dice*

                                                                                               MAX292EPA  -40C to +85C  8 Plastic DIP

                                                                          MAX29_               MAX292ESA  -40C to +85C  8 SO
                             Pin Configuration is 8-pin DIP/SO.
                                                                                               MAX292EWE  -40C to +85C  16 Wide SO

                                                                                               MAX292MJA  -55C to +125C 8 CERDIP**

                             Figure 4. Uncommitted Op Amp Configured as a 2nd-Order            MAX295CPA  0C to +70C    8 Plastic DIP
                             Butterworth Lowpass Filter (Fo = 10kHz)
                                                                                               MAX295CSA  0C to +70C    8 SO
                             order continuous lowpass filter. This filter is convenient for
                             anti-aliasing applications, or for clock noise attenuation at     MAX295CWE  0C to +70C    16 Wide SO
                             the switched-capacitor filter's output. Figure 4 shows a
                             2nd-order lowpass Butterworth filter built using the              MAX295C/D  0C to +70C    Dice*
                             uncommitted op amp with a 10kHz corner frequency.
                             This filter's input resistance of 22k satisfies the minimum       MAX295EPA  -40C to +85C  8 Plastic DIP
                             load requirements of the switched-capacitor filter.
                                                                                               MAX295ESA  -40C to +85C  8 SO
                             The uncommitted op amp (with a 2MHz gain bandwidth
                             product) can alternatively be used at the input of the            MAX295EWE  -40C to +85C  16 Wide SO
                             switched-capacitor filter to help reduce any possible
                             clock ripple feedthrough to the output.                           MAX295MJA  -55C to +125C 8 CERDIP**

                                                                                               MAX296CPA  0C to +70C    8 Plastic DIP

                                                                                               MAX296CSA  0C to +70C    8 SO

                                                                                               MAX296CWE  0C to +70C    16 Wide SO

                                                                                               MAX296C/D  0C to +70C    Dice*

                                                                                               MAX296EPA  -40C to +85C  8 Plastic DIP

                                                                     DAC Post-Filtering        MAX296ESA  -40C to +85C  8 SO
                             When using the MAX291/MAX292/MAX295/MAX296 for
                             DAC post-filtering, synchronize the DAC and the filter            MAX296EWE  -40C to +85C  16 Wide SO
                             clocks. If clocks are not synchronized, beat frequen-
                             cies will alias into the desired passband. The DAC's              MAX296MJA  -55C to +125C 8 CERDIP**
                             clock should be generated by dividing down the
                             switched-capacitor filter's clock.                                * Contact factory for dice specifications.
                                                                                               ** Contact factory for availability and processing to MIL-STD-883.

                                                                  Harmonic Distortion
                             Harmonic distortion arises from nonlinearities within the
                             filters. These nonlinearities generate harmonics when a
                             pure sine wave is applied to the filter input. Table 2 lists
                             typical harmonic distortion values for the MAX291/
                             MAX292/MAX295/MAX296 with a 1kHz 5Vp-p sine-wave
                             input signal, a 1 MHz clock frequency, and a 5k load.

                             Table 2. Typical Harmonic Distortion (dB)

                                                  Harmonic

                                                   2nd      3rd                   4th  5th

                                     MAX291        -72      -78                   -83  -89

                             Filter  MAX292        -71      -82                   -82  -88

                                     MAX295        -93      -86                   -92  -97

                                     MAX296        -71      -89                   -96  -96

                             8 _______________________________________________________________________________________
                                                         8th-Order, Lowpass,
                                              Switched-Capacitor Filters

____Pin Configurations (continued)                                  Package Information                         MAX291/MAX292/MAX295/MAX296

                                              For the latest package outline information and land patterns, go
                                              to www.maxim-ic.com/packages.

TOP VIEW                    MAX29_   16 N.C.  PACKAGE TYPE      PACKAGE CODE   DOCUMENT NO.
                                     15 N.C.       8 CERDIP              J8-2        21-0045
                    N.C. 1           14 IN                               P8-2        21-0043
                    N.C. 2           13 V+       8 Plastic DIP           S8-5        21-0041
                    CLK 3            12 GND           8 SO             W16-1         21-0042
                                     11 OUT
                      V- 4           10 N.C.     16 Wide SO
                OP OUT 5             9 N.C.
                 OP IN- 6

                    N.C. 7
                    N.C. 8

                            WIDE SO

_______________________________________________________________________________________ 9
                             8th-Order, Lowpass,
                             Switched-Capacitor Filters

MAX291/MAX292/MAX295/MAX296                                    Revision History

                             REVISION  REVISION                                           DESCRIPTION                PAGES
                             NUMBER       DATE                                                                     CHANGED
                                          12/97  --
                                   3             Added MAX292 to Ordering Information table and added new Package        --
                                           4/09  Information section
                                   4                                                                                     8

                             Maxim cannot assume responsibility for use of any circuitry other than circuitry entirely embodied in a Maxim product. No circuit patent licenses are
                             implied. Maxim reserves the right to change the circuitry and specifications without notice at any time.

                             10 ____________________Maxim Integrated Products, 120 San Gabriel Drive, Sunnyvale, CA 94086 408-737-7600

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